新课程新教材实施学科课堂教学案例

摘要：新课程改革围绕核心素养，旨在培养学生适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。在“牛顿第三定律”教学设计中，创设有效课堂演示实验，激发学生学习物理的兴趣，培养学生质疑精神，引导学生进行严谨的科学探究、验证实验，结合现实问题建构物理模型，利用所学知识解决实际问题。

关键词：新课程改革；牛顿第三定律；教学设计

1.前言

教育改革不断向前推进，新课程标准中提出了“核心素养”这一名词，《普通高中物理课程标准（2017年版）》明确，高中物理课程的教学要帮助学生形成“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”这四个方面的核心素养。本文将以人教版高中物理必修一《牛顿第三定律》一课为例，浅谈如何在实际教学中践行学科核心素养，发展学生的关键能力。

2.教学分析

2.1教材分析

本节内容在新教材中改变了以往的编排，将牛顿第三定律的学习编排在了第三章“相互作用——力”中的第三节。牛顿三大定律是一个有机的整体，是把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来的桥梁。只有学习牛顿第三定律后，才能构建完备的力学体系基础。这种编排次序与之前相比，更着力凸显物体间的相互作用力“总是”大小相等、方向相反的关系，更关注与学生核心素养的提升。

2.2学情分析

学生在初中时已学习过“力的作用是相互”的知识，也接触了相当多的生活实例，此时学生抽象思维逐渐开始占主体，但还有待加强，故在教学中将设置足量的小组讨论分析，提升思维能力。同时高一年级学生的积极性较强，在教学中较适宜采用交互式的课堂模式，以实际生活中的例子引入问题，引导学生自主进行实验设计和规律总结。

2.3课标核心素养分析

根据教材内容等，具体分析本节课在核心素养四个维度的价值。在物理观念上，认识力的作用是相互的，能找出任意一个力对应的反作用力，掌握牛顿第三定律内容，知道作用力和反作用力的关系不受物体运动状态和参考系的影响。在科学思维上，能运用牛顿第三定律解释生活中的问题。在科学探究中，通过演示实验、学生操作实验，培养学生独立思考问题的能力。在科学态度与责任上，激发学生探索兴趣，养成科学探究的意识。

2.4教学策略

根据教材、学情以及学生核心素养的形成，我将本节课物理教学过程中的基本环节，分为三个部分：课程引入、探究新知、巩固应用，让学生有效地投入到学习过程，潜移默化地培养物理核心素养。

3.教学过程

3.1课程引入：创设情境，演示实验

电子秤上放着一个装有适量水的烧杯，用弹簧测力计吊着一个重物缓慢没入水中，不接触杯壁和杯底。

师：大家猜猜看，会有什么现象发生，以及为什么会有这样的实验现象发生？

生：弹簧测力计读数变小，因为重物受到水的浮力作用。

师：确定只有弹簧测力计的读数变小这一个现象吗？

生：确定，因为重物没入水中会受到水提供的浮力。

在本环节中，利用简单的小实验形成认知冲突，学生在课程学习前已有大量经验性常识，必须重新进行加工，完成从经验性知识向物理概念的转变，体现核心素养中物理观念的建立。

3.2探究新知：体验作用力与反作用力。

实验演示“喷水船”和“空气动力小车”，让同学们分小组讨论它们的工作原理，检验学生对生活实例的了解程度。

师：通过观察，有同学能为大家描述一下“喷水船”或者“空气动力小车”的工作原理吗？

生：杯中的水通过杯子底部的小孔向后喷出，给予水面一个向后的力，水面给予泡沫板一个向前的力，喷水船向前运动。气球中的气体通过吸管向后喷出，给予空气一个向后的力，空气给予小车一个向前的力，小车向前运动。

通过分析两个例子，让学生在诸多客观情境中概括事物共同属性，抽象出事物本质特征，发展科学思维，认识到两个物体之间的作用总是相互的。对喷水船和空气动力小车实例再分析，定义作用力与反作用力，得到一对相互作用力的基本模型。

3.3探究新知：探究作用力与反作用力之间的关系。

利用弹簧测力计探究一对相互作用力的关系。

学生分小组研究作用力和反作用力之间的特性。运用弹簧测力计这些常见的实验器材进行分组学生实验，提升实验操作能力，培养团结协作精神。

师：在刚才同学们进行分组实验时，我发现有部分同学的两个弹簧测力计示数好像不是完全一样相等，还是有点差别的，那这是不是说明我们的研究得到的结论是错误的呢？应该怎么解决示数不完全相同这个问题呢？

引导学生归纳总结，培养知识提取归纳的能力。在归纳总结的基础上顺势导出牛顿第三定律，符合认知规律。强调“总是”，解释“作用”。抛出在巡视过程发现的问题，启发学生思考，培养严谨的科学精神，发展学生的科学责任和态度。

3.4探究新知：演示实验——DIS实验数字化采集系统

将两个力传感器调零，设置图线的X轴为时间，Y轴正向为 F1，反向为F2。对DIS和力传感器进行一定的介绍。两个力传感器保持静止对拉。再将两个力传感器处于运动状态时进行互拉。

师：现在两个力传感器处于运动状态，图像展示出来的信息和静止状态下相 同吗？那这说明什么？

生：相同。说明作用力与反作用力之间等大、反向和共线的关系与物体的运动状态无关！

通过这样的一个实验，我们精确验证了牛顿第三定律，这就是今天借助于高科技来解决以前在粗糙实验环境下不能解决的问题，帮助我们更加深入地理解牛顿第三定律。

3.5探究新知：辨析一对平衡力与一对相互作用力

师：学习过牛顿第三定律之后，有同学得出了这么一个结论“作用力与反作用力二力平衡，合力为零。” 这个说法正确吗？我们以“一个电灯悬挂在天花板上”为例，请大家分组讨论图中共有哪些力，哪一对是属于相互作用力，哪一对是属于平衡力？讨论、分析，完成表格。

3.6应用巩固应用：汽车在路面上行驶的动力来源

用遥控汽车驶过摆满扑克牌的桌面模仿汽车在路面上行驶情况。

师：请同学们做实验前，先猜想扑克牌会发生什么变化？实验后小组讨论分析汽车在路面上行驶的动力来源。

生：主动轮（后轮）和地面接触的地方是相对于地面静止的，接触处有相对于地面向后滑动的趋势，地面对后轮有向前的静摩擦力，后轮对地面有向后的摩擦力，所以实验中扑克牌会向后飞出。它们是一对相互作用力。

4.教学反思

本节课以学习环模式设计教学，结合生活实例，创设物理情境，通过问题串或问题簇形式启发、引导学生思考，帮助学生建立形象直观的认识，提高课堂教学和学习的效率。让学生自主发现问题，开展合作探究，进行实验探究，以学生为主体，运用评价手段不断引导学生学习，较好地将新课程理念与教学实际相集合。但学习环模式对情感领域目标的达成，只是老师的一厢情愿，如何测量，如何反馈、强化，应经过较长时间的观察才能给出结论。

参考文献

[1]朱凌. 小议物理核心素养之"学生科学探究能力"的培养[J]. 科学大众（科学教育）， 2019， 1092（02）：38+79.

[2]吴胜强， 焦健生. 基于核心素养的科学探究式教学实践——以人教版《力的分解》为例[J]. 中学教学参考， 2020， 000（005）：36-38.

[3]胡小波. 五版本教材"牛顿第三定律"实验探究内容的编排比较[J]. 教育与装备研究， 2020（3）：47-49.

作者简介： 戴圆圆（1996.05-），女，汉族，辽宁省，硕士研究生，物理教育。